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纯化水设备对表面粗糙度的要求

时间:2021-01-11 点击次数:163

表面粗糙度是不锈钢原材料材质证书中的重要指标,也是纯化水设备原材料入库时的重点检查内容。在纯化水系统的不锈钢管道、管件、换热器、离心泵以及其他主要材料的材质追溯证明资料中,均涉及材质表面粗糙度测量相关资料。因此,纯化水系统中各种材料表面粗糙度的处理至关重要,需满足系统制水、清洗和灭菌时的实际要求。

 

图一 净得瑞纯化水设备

表面粗糙度主要通过抛光处理,可有效减少系统内表面的接触面积,从而降低纯化水系统输送的残留量和杂质附着在表面的风险;经过抛光处理后的内表面更加光滑,方便系统进行清洗;同时,改善表面粗糙度可以预防微生物在系统内沉降和繁殖,为满足系统微生物限度要求提供支持。

常用抛光处理方式包括机械抛光和电解抛光两种方式。机械抛光需要使用专用的抛光机,利用抛光粉通过磨削和滚压作用来消除磨痕,让表面变得更加光滑。电解抛光是在机械抛光的基础上,通过电流的作用强化学作用并发生选择性的阳极溶解,使得工件表面光亮增强。

两种抛光处理方式各有优缺点,电解抛光比机械抛光造价高得多,但电解抛光后的表面更加光滑、平整,便于系统清洗和实现微生物控制,企业可结合实际合理选择和使用。与机械抛光处理方式相比,电解抛光处理后的不锈钢管道表面具有更强的抗腐蚀性,而且内外色泽相统一协调;电解抛光有助于减少不锈钢内的表面积,方便系统快速且高效进行清洗,实现深度抛光以弥补机械抛光引起的铁氧化及脱色的表面突入。另外,电解抛光也是去除表面游离的铁离子的过程,使得表面的Cr/Fe比例增大,钝化效果增强,可有效预防系统出现红绣污染。

由于表面粗糙度两峰值或者两波谷之间的距离很短,通常距离<1mm,很难用肉眼区别,因此需要使用专用仪器进行测量。表面粗糙度越小,说明材料表面越光滑,通常用轮廓算数平均偏差Ra作为评定表面粗糙度的参数。

根据ASME BPE标准,表面粗粗糙度等级可划分从SF0到SF7共7个级别。目前,市面上常见的ASME BPE标准管件主要为SFI和SFA4这两个等级,其中SFI等级采用的是机械抛光方式,Ra<0.51μm,SFA4等级采用的是电解抛光方式,Ra<0.38μm;ISO2037标准管道管件主要为Ra不高于0.8μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm等4个等级,这里需要注意一下,ISO2037标准部分规格可能与SMS3008标准相重叠。ISPE推荐制药用水系统表面粗糙度Ra值<0.76。

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